（委託元：（独）石油天然ガス・金属鉱物資源機構）

1. はじめに

　日本周辺海域に賦存するメタンハイドレート（以下MH）は将来のエネルギー資源として注目されており、経済産業省主導のもと、メタンハイドレート資源開発研究コンソーシアム（MH21）が組織され、MHの資源化に向けた研究開発を推進しています。平成13年度から20年度まで実施されたフェーズ1において、環境分野に関してはMH開発時における環境影響評価手法確立のための基礎研究として、東部南海トラフにおける海域環境調査、種々の環境モニタリング手法の検討、環境影響因子の拡散挙動を予測するシミュレーションモデルの構築などを実施しました。平成21年度からはフェーズ2に移行し、MH海洋産出試験を通じた環境影響評価手法の提示を目標の１つに設定しています（図1）。

　平成25年度、当センターは（独）石油天然ガス・金属鉱物資源機構より、環境分野の一部の研究を「メタンハイドレート開発に係る海洋生態系への影響評価のための基礎研究」として受注致しました。平成25年度は海底面からのメタン漏洩ならびに生産水の排出に伴う海洋生態系への影響予測および評価などに係る基礎研究を実施しました。

2. 実施内容

　平成25年度業務は、環境影響要因として海底面からのメタン漏洩および生産水の排出を考慮し、メタン等の海洋生物への影響に関する基礎研究、数値モデルによる海水中成分の拡散予測、海洋生態系への影響を予測するための生態系モデルの構築、メタン酸化に係る微生物の分析、環境データベースシステムの改良等を実施しました。（図2）

2.1　メタン等の海洋生物への影響に関する基礎研究

　メタンが海洋生物に与える影響の程度を把握するために生態毒性試験を実施しました。試験は、溶存酸素濃度を生物の生残に影響のない6mg/L以上に維持し、1気圧で溶解できる溶存メタン濃度までを試験区の条件として、植物プランクトン2種、動物プランクトン1種、および魚類1種に対して行いました（図3）。また、生産水中に含まれる成分が海洋生物の代謝に及ぼす影響と毒性値等に関する情報収集も実施しました。

2.2　数値モデルによる海水中成分の拡散予測

　平成24年度までに構築したメタン拡散予測モデルを用いて、メタン漏洩量を複数ケース仮定し、メタンの拡散（図4）および溶存酸素の減少に関する予測計算を実施しました。またWindows上で利用できるインターフェースの基本設計についても行いました。

2.3　海洋生態系への影響を予測するための生態系モデルの構築

　平成24年度までに開発した光合成生態系モデルと海域環境調査データを基にして光合成生態系（図5）および底層域生態系（図6）の再現を行いました。また、生産水の排出による光合成生態系の環境要素に与える影響についての試計算も実施しました（図7）。さらに、当該海況を対象とした既往知見の調査および海洋観測データを用いた解析も行いました。

2.4　メタン酸化に係る微生物の分析

　海洋産出試験後の水柱および底生生態系に対する影響を検討するための指標として、当該海域における海水中と堆積物中の微生物分析を実施しました。海水試料については、好気性メタン酸化細菌、アンモニア酸化細菌および真正細菌、堆積物では好気性・嫌気性メタン酸化細菌と硫黄酸化細菌を対象とし、微生物の菌数と組成の推定を行いました（図8）。